浅谈环境与化学
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浅谈环境化学的研究方向作者:姚树溥来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第12期摘要:化学作为众多研究课题的基础学科,正在不断影响并优化着人们的生活。
而环境作为长久以来的热门话题也一直备受关注。
环境化学从化学角度入手,旨在解决环境污染等问题。
本文主要综述了环境化学的发展,以及环境化学的主要研究方向。
关键词:环境化学;大气环境化学;水环境化学;土壤环境化学环境化学是化学学科的重要分支之一,是通过运用化学原理和方法,以求解决大气、土壤、水等多种环境下存在的污染问题。
除了研究环境污染的成因之外,还根据实际情况利用物理化学等方法对污染物进行治理。
关于环境化学的发展如表1所示。
我们生活在一个规模极为庞大、关系极复杂又极易受到环境变化干扰的动态生态系统中。
随着社会及经济技术的极速推进,人们生活与工作的周边环境也在不断发生变化。
从上个世纪90年代开始直至今日,约30年时光飞逝。
从全球角度看,在这期间,世界各地的环境都出现了程度不同的污染问题。
如土壤污染、地下水污染、工业三废、空气污染以及水体富营养化等环境问题都是现今阶段困扰研究人员们的主要问题。
这些污染具体表现在:污染空间密集度高、污染物浓度高且污染物种类较多。
上述问题不仅仅发生在大多数发展中国家以及经济较为贫困的地区,在大多数发达国家中也是十分常见,甚至连地球的北极以及南极都出现了因环境污染而造成的大气变暖以及冰川消融等情况。
这些污染现状与人类大量燃烧矿物燃料以及砍伐草本树木等行为是密不可分的,而这些污染所带来的后果也是人们无法预料的。
为了减少污染,实现可持续发展,世界各国都在不断努力着。
1992年联合国环境与发展首脑会议在巴西的里约热内卢召开,会议提出了可持续发展的要求并把人们对于治理环境的想法提升到了一个新的高度;继此之后,联合国又于2002年在南非召开了地球峰会,通过了可持续发展计划,为世界环境的发展指明了方向。
1 环境化学的研究方向1.1 大气环境化学轰动一时的《穹顶之下》触动你我,日益加剧的空气污染使得地球的生态环境不断恶化。
化学在治理环境污染中的应用简介杨继宏(西夏区华西中学宁夏银川750021)摘要:建设环境友好型社会是全世界共识,治理环境污染也是国际性难题,化学和化学技术凭借其自身的优点和特性,已经在治理环境污染中发挥着愈来愈重要的作用。
电化学技术、光电化学技术、绿色化学技术、地球化学工程在环境污染物存在的气、液、固三态和生物体内大展拳脚,改善着我们生存的环境,相信随着科技的突飞猛进,还会有其它的先进技术加盟到治理环境污染的大军中,人类的生存和生活环境会越来越好。
关键字:化学治理环境污染应用简介今年以来,全国多地发生严重雾霾天气,PM2.5大大超标,在全国74个监测城市中,有33个城市的部分监测站点,检测数据都超过了300,这意味着这些城市的空气质量已经达到了严重污染。
造成这一结果的因素可分为物理的、化学的及生物学的三方面,而其中化学物质引起的污染约占80%-90%。
这是由于世界科技的飞速发展,排放到环境中的污染物种类(包括无机物、有机物和微生物等)逐渐变多的缘故。
这些主要分布在大气、水体、土壤、固形废弃物及生物体内的污染物对环境和人类健康造成了极大危害。
目前,利用各种科技监测手段对环境污染物的污染现状及发展趋势已能做到及时、准确、全面地预报和反映,并能为环境管理和规划、污染防治提供科学依据,但彻底根治环境污染全面提高环境质量还为时尚早,这当然与环境污染的复杂性和艰巨性有关。
解铃还需系铃人,化学和化学技术凭借其自身的优点和特性,已经在治理环境污染中发挥着愈来愈重要的作用。
本文从化学的角度出发,谈谈化学在治理环境污染方面的重要应用。
一、电化学技术的应用电化学技术通过方便地控制电极电势就可以实现物质的氧化或还原。
该技术可以用于工业产品的生产,是一种基本上对环境无污染的生产技术,同时可应用于环境污染治理,通过氧化或还原反应除去对环境有害的物质[1]。
此外,应用电化学技术进行环境污染物监测以及开发化学电源,在环境保护中都具有广泛的应用前景[1~3]。
浅谈绿色化学与环境治理【摘要】环境污染是目前全球普遍关注的问题。
绿色化学的产生,改变了人们旧有的改善环境的思想和观念。
作者从绿色化学的最原始污染的预防上对消除污染更有效的观点展开讨论,认为绿色化学才是消除污染的最有效的方法之一。
【关键词】绿色化学;环境污染;环境治理当今时代,化学真正成为了一门最有用的科学。
化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起到了决定性的作用。
目前,化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域。
但另一方面,化学化工的发展为人类的生活改善提供了源源不断的能源和物质基础,但同时又造成了很多的能源和环境问题。
随着化学品的大量生产和广泛应用,人类对全球性环境污染的加剧、能源的匮乏和资源的减少日益关注。
人们逐渐发现,仅依靠开发更有效的污染控制技术对改善环境是很有限的,而应该把注意力集中到原始污染的预防上则对消除污染更有效。
“绿色化学”的出现,为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新的希望。
一、概念及核心内容1.概念。
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。
2.核心内容。
原子经济性是绿色化学的核心内容,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。
理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。
他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中。
绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料;二是最大限度地减少了废物的排放。
二、渗透“绿色化学”思想我们保护环境不仅要保护环境不受污染,而且要合理利用资源,以保证资源的永久利用。
绿色化学论文绿色化学硕士研究论文篇1浅谈生活中的绿色化学摘要:当今社会环境问题日益严峻,对于化学这门能污染环境,更能治理环境的科学肩上所负有的责任就更显得日益沉重。
“绿色化学”这一理念的落实也更显得重要。
下面本人就从绿色化学的一般概念及绿色化学与环境保护的关系,化学反应条件的绿色化、化学反应途径的绿色化及产品绿色化等方面,就绿色化学对环境的友好性进行了阐述,展望了绿色化学在环境保护方面的发展前景。
关键词:绿色化学;环境保护;可持续发展;绿色能源当今时代,人类的生活与化学息息相关。
无论是衣、食、住、行,都离不开化学。
同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。
因此,可循环利用、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。
我们都知道,随着工业化的大范围普及,环境污染问题已经到了不能再忽略的地步了。
尤其我们发展中国家,化工生产需求很大,而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其他发达国家。
这对我们的经济建设造成了巨大的负面影响。
如何正确、有效地解决这个问题,是每一个中国人的责任。
其实,实现可持续发展是战略已成为世界许多国家指导经济,社会发展的总体战略,即经济的发展必须和人口、环境、资源统筹考虑。
1987年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原则是:“今天的人类不应以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要。
”可持续发展的核心思想是在经济发展的同时,注意保护资源和改善环境,合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础。
环境对发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致,而合理的发展又为治理环境提供了更多的技术和资金。
一、强化绿色化学意识绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。
它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。
从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。
绿色化学与环境保护论文(共2篇)第1篇:浅谈绿色化学与环境保护绿色化学也被称作环境友好化学、环境无害化学、清洁化学。
绿色化学解决了化工产业在生态环境、资源和经济等方面的问题,是一门从源头上阻止污染的化学。
为了避免生态环境遭到严重的破坏,科学家已经开始研究和开发从本质上减少污染的清洁产品,即绿色化学与环境保护。
一、绿色化学绿色化学是一门能够保护地球环境的化学技术。
它可通过使用自然能源、化学技术和方法来避免给环境造成污染、避免排放有害物质、副产品和废物。
并考虑节能和节省资源。
它消除了各种有害化学物质对生态环境和人类健康危害,是控制化工污染的最有效手段。
绿色化学代表的是一种理念和愿望,它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用,绿色化学的发展趋势和目标就是适应社会发展对环境、健康和能源等方面日益严格的要求,绿色化学从其现在代表的意义来看,暂时还可用环境友好化学、可持续发展、清洁生产等词汇来进行描述。
虽然绿色化学与环境化学、可持续发展、清洁生产、循环经济等词汇有密切的联系,但它们代表了不同的概念。
二、我国发展绿色化学的意义近年来,由于我国的传统化学工业许多废水、废气与废渣仍未经严格处理就外排,导致工业生产造成的环境污染变得十分严重。
并威胁着人们的生活环境健康。
从当前我国的环境保护、经济水平和社会的要求来看,我国化学工业已经无法再承担使用和产生有危害物质的费用,我们需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学,绿色化学能够充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;绿色化学还可以变废为宝,大大的提高了经济效益,同时还能在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
从而尽量做到不再产生和处理废物与副产品,绿色化学在环境保护中起着相当大的作用,我们判断绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工作。
三、绿色化学的内容绿色化学包括:(一)使用绿色可再生的资源以无毒、无害和可再生资源为化工生产的原料。
摘要
环境问题是当今全世界面临的头等大事,环境保护是全人类迫切急需解决的共同事业。
化学给人类文明带来巨大物质财富的同时,又造成了有损于人类的严重环境污染,危及生态正常平衡。
而绿色化学的出现,又为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新的希望。
关键词:环境污染环境保护绿色化学
浅谈环境与化学
人类的生存与发展离不开环境,人类与环境的相互作用必然给环境带来相应的影响,倘若这种影响超出了环境的承受能力,则必然导致环境的污染。
环境污染是早期社会生产发展的必然结果。
在人类发展的过程中,环境污染经历了蒸汽机时代的发生期,内燃机时代的发展期和原子能开始利用时代的公害泛滥期,给人类社会带来了严重的危害,有名的世界性八大公害事件,60 年出现的酸雨,80 年代发现的臭氧空洞以及近年来由于温室效应造成的全球变暖,气候异变引起种种灾难等等,无不与化学关系密切。
这一系列事实说明了环境问题的日益严重性,也证明了化学与环保的密切关系,惨重的代价和无数事实使人们逐渐认识到:在追求生产力和科学技术发展的同时,必须治理环境、保护环境!
化学贯穿于人类活动与环境的相互作用之中,它与能源、资源、材料、信息和生命紧密相联。
化学工业,尤其是有机合成,制药、高分子材料工业等为人类创造了大量的物质财富,化学家既然能用自己的智慧和才能为人类社会增辉添彩,同样也有办法来解决化工生产过程中的污染问题,从而成为环境的朋友,绿色化学的兴起正是化学家对环境保护的一份献礼。
一、化学与环境污染
工业生产离不开化学,而工业废气、废水、废渣(“三废”)占有最重要的地位。
工业“三废”中所含的污染物种类多、成分杂、数量大、毒性强、浓度高、速率快、难自然降解、连续排放,加上复杂的综合作用、累积作用、富集作用,通过各种方式和途径进入环境系统,参加了大气环流、水循环、元素的循环,进入或作用于生态系统及人体,危及生态正常平衡、人体健康以至遗传因子,造成了当代众所周知的环境污染问题、环境公害事件及环境污染疾病和潜在的所谓“文明病”i,引起了全人类的关注。
特别是白色污染己成为社会的一大公害,越来越受到公众和政府的关注。
塑料作为人工合成的高分子材料,是化工生产发展的一个标志。
由于它有良好的成旗性、绝缘性、成型性、耐酸碱、耐腐蚀,外观鲜艳,而且它具有极其低廉的价格,随着石油化工的发展迅速成为人类不可缺少的一种材料。
然而随着塑料的大量使用,废弃塑料难于降解,污染环境,还有的塑料会引起人类新的疾
病的产生。
如通过对城市垃圾焚烧场的烟尘分析发现以下几种含氯有机物常同时存在,即: 包括多氯二苯并对二恶英( PCDDs)、多氯二苯并吠喃(PCDFs)的二恶英类物质和氯苯及氯代酚等。
其中二恶英类毒性最大,虽然二恶英类物质形成的机理仍不完全明确,但目前认为首先是在焚烧垃圾时苯、蔡、苯酚等挥发性有机物与氯及其中间体游离氯反应生成二恶英类氯化物。
目前,人们主要通过研究分解塑料来解决这一问题,我国许多单位己经取得了很大的进展,并生产出实用型的双降解塑料,但和目前以10 万吨/年产量生产的四大合成树脂相比,造价高、性能并不十分理想。
严峻的现实迫使我们必须寻找一条不破坏环境,不危害人类生存的可持续发展的道路。
二、绿色化学与环境保护
自从人类环境问题被提出来,各国都是采用环境治理的办法进行环境保护,环境治理也叫环境污染的末端治理,是对已被污染的环境进行物理、化学、生物等方法的治理,使之恢复到被污染前的情况。
实际环境保护是带有一种被动色彩,是在己经对环境造成破坏的前提下,迫使人们去反思,是一种不得己的被动行为。
人们在集累了多年的环境治理经验后,认识到只有改变传统的生产模式,倡导绿色化生产,在污染的源头防止污染的产生,走可持续发展的道路,发展绿色化学工艺代替传统的化学工艺,才能从根本上消除环境污染。
绿色化学的出现,为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新希望。
绿色化学”是20世纪90年代提出的,“绿色化学”又称为无害化学、环境友好化学和清洁化学。
绿色化学是指以绿色意识为指导,研究和设计环境副作用没有或尽可能小的,并且在技术上、经济上可行的化学品与化工过程。
其核心是利用化学知识和技术防止污染、从源头上消除污染、避免或减少废物的产生。
绿色化学的目标是研究和寻找能充分利用的无毒无害原材料,最大限度的节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径的工艺。
绿色化学的最大特点,在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。
由于它在通过化学转化获取新物质的过程中就已充分利用了原料的每个分子,具有“原子经济性”,因而它既充分利用了资源,又实现了防治污染。
传统化学虽然具有不可替代的作用,但在许多场合却不能有效地利用资源,有大量排放废物造成严重污染。
绿色化学的目标是利用先进的科学技术去减少或消除对人
类健康、社区安全、生态平衡有害的各种物质,包括有毒有害的生产原材料、催化剂、产品及剧毒产品等;研究如何利用无毒无害的原材料来生产我们必需的产品,绿色化学的理想在于不使用有毒有害的物质,不生产有毒有害的废弃物,不使用对环境有损害的落后化工生产工艺,生产对环境无损害的绿色产品,使物质得到充分利用,实现有害物质零排放,力争从源头上阻止任何污染,这显然是化学进入成熟期的更高层次的表现。
三、绿色化学的研究方向
1.采用无毒、无害的原料
化学研究和化工生产中经常采用有毒、有害的原料,如剧毒的光气、氢氰酸、苯类、醛类等原料,它们严重地污染环境并危害人类的健康。
采用无毒、无害的原料是绿色化学的一项重要任务。
例如聚醋用途极广,现在年产超过 100 万吨,还以每年 10%以上速度增长,聚醋生产用光气作原料并用有致癌作用的氯甲烷作溶剂,现在正研究两种不同光气和氯甲烷的安全工艺,即熔化法和固态聚合法。
还有人研究用 CO2 作原料, CO2 生产碳酸二甲醋或由 CO2 和胺生产异氰酸酉旨等。
2.具有“原子经济性”的反应路线
即反应具有高选择性,减少副产品,甚至实现零排放。
如:乙烯或丙烯的聚合,丁二烯与氰氢酸合成己二睛等。
“原子经济性”反应有利于节约资源和保护环境。
3.反应在无毒无害的条件下进行
生产中采用的有毒有害溶剂会对环境造成污染,使用无毒、无害的溶剂对环保有重大的价值,如:用水或近临界水作溶剂,以及引人瞩口的超临界流体溶剂。
大力开发无溶剂反应,也是绿色化学工艺的重要途径,如:固态反应。
另外,使用新型、高效、对环境友好、可回收的催化剂,可避免副产物的生成,提高反应的选择性和原子的利用率,减少有害物质对环境的排放。
4.生产环境友好产品,使产品绿色化
采用新的工艺、新的原料、新的配方,合成新的对人类和环境无毒、无害的绿色产品是绿色化学的最终使命和终极口标。
如:开发新型的制冷剂,减少对臭氧层的破坏:研制新型的、可降解的高分子材料,解决“白色污染”问题。
现
在己有用生物可降解塑料为原料(淀粉或纸)制成的一次性餐具,但其性能和价格还需要大大改进。
绿色化学在节约原料、保护环境、保障人类健康与安全方而发挥了日益显著的作用,并受到社会的广泛关注。
绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益,而且说明化学的负面作用是可以避免的,显现了人的能动性。
绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。
世界各国的许多科研机构和政府部门都在致力于绿色化学的开发和推广应用,相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高,我们的赖以生存的地球环境会变得更加美好。
参考文献:
【1】邵嘉亮,绿色化学专题报告,因特网
【2】郭子义,环境化学概论,北京师范大学出版社.
【3】刘静,化学与环境保护,西安交通大学出版社
【4】刘天齐,环境保护,化学工业出版社
【5】闭恩泽、傅军,绿色化学的讲展,化学通报
【1】邵嘉亮,绿色化学专题报告,因特网。